食品工厂设计与环境保护.doc

1000吨/年蛋白饮料工艺设计 名 称 花生蛋白饮料加工工艺设计 学 院 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导老师 年月一、工艺流程图二、设计说明书1、概述市场背景从整个饮料行业的发展趋势看，由于植物蛋白饮料天生具备的“天然、绿色、营养、健康”的品类特征，符合饮料市场发展潮流和趋势，植物蛋白饮料极有可能成为下一轮饮料消费热点，成为饮料市场主流产品而爆发增长，植物蛋白饮料市场存在巨大发展空间和良好的发展前景，更为重要的是，与功能饮料、碳酸饮料等强势品类市场不同，现有植物蛋白饮料市场竞争相对平缓，竞争水平较低。消费者调研显示，“花生蛋白饮料很营养”是消费者对“花生蛋白饮料”最普遍的一种认知，花生补血也是消费者对这一产品名称最为直接的联想，但这种营养如何转化成为消费者可感知的卖点呢？称赞一个女人，多少溢美之词都不及“美丽”二字，对于显而易见的外在美，在每个时代都有共同的标准。这种标准大都建立在感官基础上，表现在皮肤上就是充满阳光般的健康肤色，红润、晶莹、柔滑而富有弹性。花生又名 金果，长寿果、长果、番豆、金果花生、无花果、地果、地豆、唐人豆、花生豆、落花生。 花生滋养补益，有助于延年益寿，所以民间又称之为“长生果”，并且和黄豆一同被誉为“植物肉”“素中之荤”。花生的营养价值比粮食高，可以与鸡蛋、牛奶、肉类等一些动物性食物媲美。它含有大量的蛋白质和脂肪，特别是不饱和脂肪酸的含量很高，很适宜制作各种营养食品花生蛋白饮料是以花生为原料制成的一种植物蛋白饮料，富含蛋白质、脂肪、钙、磷、铁等元素和维生素B1、B2，胡萝卜素、尼克酸、维生素E，以及脑磷脂、卵磷脂等营养成分，是具有发展前景的一种营养保健饮料。本实验研究配制花生蛋白饮料的生产工艺，为花生的开发利用提供新的有效途径，提高花生附加值，同时丰富乳饮料种类。生产规模年产量（最后的产品）1000吨。按生产时间250300天/年计，一般取260天，每天一班，由此可算出的平均每天的产量为：1000（吨每年）260（天年）=3.85（吨天）产品方案产品名称规格生产班次年产量每天产量大豆蛋白饮料350ml/盒每天二班1000吨3.85吨规格及班产量按每天两班，高峰期三班，定为每天两班，班产量为1.925吨/班。班产量为1.925吨/班，每班每小时产量为1000（260*8）/2=240.385kgh，每班每小时灌装的瓶数为480769/350/2=686.82瓶，日产量为：1373.638=10989.01瓶，考虑实际生产，取10990瓶。班产量为5495盒，若每件24瓶，则日产量为：10990/24，即约458（件/天）。班产量为（229件/天）2、加工工艺过程工艺流程 花生筛选烘烤脱皮浸泡磨浆过滤煮浆配料均质灌装封口杀菌成品真空打检喷印日期外箱包装成品入库主要操作技术条件和关键工艺参数 选料：选择颗粒饱满、无损伤、无霉变的花生原料，并除去杂质。 烘烤：在130高温下烘烤10分钟，以钝化花生仁中的脂肪氧化酶，防止出现豆腥味，同时高温烘烤花生，有利于脱皮，还可赋于花生乳特殊的香味。 脱皮:人工脱去花生衣，以防止花生皮上的色素和单宁等在浸泡过程中附于花生仁上，使饮料色泽加深、口感发涩。 浸泡:用花生仁8倍重量的水，加入0.5%的碳酸氢钠高温下浸泡24小时，使花生仁充分吸水膨胀，提高出浆率，同时可浸出一部分低聚糖、防止胀腹。 磨浆:浸泡后的花生仁用清水冲洗34遍、沥干，加入花生仁10倍的热水（80）进行磨浆。 过滤:磨浆后的花生用120目的滤布过滤。此时pH值6.87.1. 加热:将滤后的花生乳加热煮沸，当温度达80以后，液面起泡、假沸，产生不少汽泡沫，此时可撇去部分泡沫，以保证质量。当温度达9496时、液面翻液、维持12分钟，即可达到杀菌目的。注意不要过久加热，以免蛋白质变性，产生分层、沉淀现象。 配料:花生浆10%12%,蔗糖5%7%,乳糖适量，冲稠剂0.03%,乳化剂0.4%0.5%,软化过滤杀菌后的饮料水。均质:把配好的料液在1.910E72.410E7帕的高压下进行均质处理即可灌装，均质时料液温度为7090。 杀菌、冷却:成品灌装封口后，在85的温度下保持15分钟进行杀菌，然后分段冷却。注意事项用磨浆机将花生进行磨浆时，注意调节好磨的间隙，以0.05毫米为最妊，使之产生象天然乳那样均匀的悬浮粒度。如间隙过大，花生浆颗粒过粗、影响其纤维组织彻底破碎，包在花生仁里的蛋白质不能充分地提出，从而使花生原浆浓度低，影响其质量，降低营养价值。如果间隙小，颗粒细，在浆渣分离时部分花生渣混入乳中，其颗粒因重力作用，连同凝固蛋白质沉人底部，产生沉淀、分层现象，影响质量。 产品配料工艺及检测方法以单因素试验选择原辅料的品种并确定水平取值，对产品口感和风味采用感官综合评价方法评价。产品口感和风味综合评价标准见表1。(1)感官评分标准见下表稳定剂复合实验选择黄原胶、卡拉胶、蔗糖脂肪酸酯、分子蒸馏单甘酯作为稳定剂，总量控制在03以内，对多组合复合稳定剂分别进行实验，从而确定稳定剂的最佳配比方案。结果与分析主要原辅料配比对产品口感和风味影响十分显著，选取花生浆、蔗糖为主要原辅料，进行实验。实验结果下表。从下表的实验结果可知：最优组合是A2B2，即最佳配比为：花生浆用量12，蔗糖含量6。实验表明上述配比所得的花生蛋白饮料的色泽、香味、滋味均较好，总评分为95分。原辅料配比的确定序号A（花生浆）B（蔗糖）感官评分110487210672310890412480512695612878714486814675914883研究花生蛋白饮料的生产工艺，结果表明原辅料配比为12花生浆(由花生仁和水按l：10的质量比研磨成，具体见工艺)和6蔗糖采用003黄原胶、O05卡拉胶、010蔗糖脂肪酸酯和010分子蒸馏单甘酯组成的复合稳定剂可获得理想的稳定效果。检验方法蛋白质检验采用凯氏定氮法。样品与硫酸和催化剂一同加热消化，使其内蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵，然后间化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收以后再用盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为样品中蛋白质的大概含量。脂肪检验采用皂化法。脂肪在KOH乙醇溶液中被皂化为钾肥皂，钾肥皂被盐酸酸化水解为脂肪酸，过剩的KOH被中和。游离的脂肪酸用石油醚醚萃取。吸取一定量的萃取液蒸去石油醚后以中性乙醇溶解脂肪酸后，用KOH标准溶液滴定。更具KOH的消耗量，加入石油醚萃取后，根据溶解于酒精层未被萃取出的残留脂肪酸的高尔风系数，即可算出脂肪酸含量。总糖的检测采用菲林试剂法。样品中的糖类水解成蛋汤（葡萄糖），用菲林试剂测定生成的单糖量，进而算出糖的总量。产品中添加剂山梨酸钾采用氧化比-色法测定。自样品中提取出山梨酸钾，与硫酸和重铬酸钾氧化作用下产生丙二醛。丙二醛和硫代巴比妥酸作用产生红色化合物，其红色的深浅与丙二醛的浓度成正比，符合比尔定律，故可用分光光度计比色测定。重金属检测。铅采用双硫腙法测定：双硫腙与铅在PH约为9是形成络合物。该络合物溶于氯仿和四氯化碳等有机溶剂中，呈红色。其深浅与铅离子浓度成正比，可用比色法测定。铜采用二乙硫代氨甲酸钠比色法测定：在氨碱性溶液中（PH约9.09.2），铜离子与二乙硫代氨甲酸钠作用，生成黄色到棕黄色络合物，溶于四氯化碳中可于440nm波长处作比色测定。砷采用古蔡氏法测定：样品中的砷被氢还原成砷化氢，通过醋酸铅棉花除去硫化氢后，遇溴化汞滤纸产生黄到黑色的斑点，色斑的深度和砷的浓度成正比。产品微生物的检测。细菌总数的检测：将样品稀释至尽量低的浓度，采用平板涂布法将样品涂在培养基上，在一定条件下，一般为37左右24到48小时培养，后测定的菌落数即细菌总数。致病菌检测：进行增菌培养分离培养生化反应血清鉴定质量控制指标感官指标 色泽：乳白色组织状态：均匀一致，无分层、沉淀现象滋味：口感好，有特有的花生香气。理化指标 总糖5%7%;蛋白质3.5%4.3%;脂肪2.6%3.3%.卫生指标 细菌总数（个/ mL）100;大肠菌群（个/mL）6;铅1mg/kg;砷0.5mg/kg;铜 5mg/kg;致病菌不得检出。三、原料、辅料、包材、水、电、汽的消耗指标原辅料的计算（年消耗量）花生浆（花生 1000吨*12%*1/11=10.91吨；水 1000吨*12%*10/11=109.09吨）白砂糖 1000吨*6%=60吨；复合稳定剂（003黄原胶、O05卡拉胶、010蔗糖脂肪酸酯和010分子蒸馏单甘酯 ） 1000吨*0.28%=2.8吨 包材纸盒=1000*1000*1000ml/（350ml每盒）=2857143盒纸箱=盒数/24=119048件水、电、气消耗指标：类型自来水价格（元/）污水处理费（元/）终端价格（元/）含娱乐业；健身房、休闲会所、美容美发、茶楼、酿酒、饮料业、饮用水制造（含纯净水）、烟草加工等。5.601.807.40非工业、普通工业电价电压等级执 行 电 价平水期(5月、11月)丰水期(6-10月)枯水期(12月、1-4月)平段 (11:00-19:00)峰段 (7:00-11:00；19:00-23:00)谷段 (23:00-7:00)平段 (11:00-19:00)峰段 (7:00-11:00；19:00-23:00)谷段 (23:00-7:00)平段 (11:00-19:00)峰段 (7:00-11:00；19:00-23:00)谷段 (23:00-7:00)1KV以下0.6928 1.08040 0.30520 0.62820 0.97704 0.27936 0.82200 1.28712 0.35688 天然气销售价格表单位：元/立方米收费细目收费标准居民用气（含学校师生食堂用气）1.89非居民用气2.20CNG用气2.85四、车间定员序号车间人数1浸泡22脱皮13磨浆14过滤15配料26锅炉17均质18杀菌19灌装110封口111喷码112装箱2五、主要设备选型依据及计算，提供选型一览表班产量为1.925吨/班，每班每小时产量为1000（260*8）/2=240.385kgh，每班每小时灌装的瓶数为480769/350/2=686.82瓶，日产量为：1373.638=10989.01瓶，考虑实际生产，取10990瓶。班产量为5495瓶，若每件24瓶，则日产量为：10990/24，即约458（件/天）。班产量为（229件/天）设备名称型号生产能力功率Kw（台/套数)浸泡罐RP2J2-500L500L01脱皮机DIF150kg/h31磨浆机M一Z16OCBlll200kg/h1.72过滤器RFGL03300300L/h1配料机L-BP800L0.91锅炉FBL115kg/h752均质机SLS500-70250L/h5.51卧室灭菌锅GT7C3W122000瓶/次12定量灌装机GP-6550-4000瓶/h1.51封口机DXR30003000瓶/h51喷码机HN-30003000瓶/h0.11水处理设备10540.25T/h101六、成本估算原辅料成本（计算有按照有6%损耗的总用量）查资料有：花生仁为13元每千克，复合稳定剂约34元每千克，白砂糖约7.3元每千克。（主要为网上查询数据）每年用量有年原料料成本花生仁 10.91*12*1000*1.06=13.88（万元/年）白砂糖 60*7.3*1000*1.06=46.43（万元/年）符合稳定剂 34*2.8*1000*1.06=10.09（万元/年）包装成本瓶的成本：0.128571431.0630.284（万元/年）纸箱的成本：11190481.0615.137（万元/年）总包装年成本为 30.284+15.137=45.421(万元/年)加工成本计算工资支出工人15人，按照平均工资1000元/月计算，工作时间12个月总计10001512=18（万元/年）水电气用量根据工厂生产经验，每生产一吨花生蛋白饮料，所消耗的水为815吨，本设计以10吨计，消耗电为107.86kw/h,消耗汽为0.240.4吨，取中间本设计以0.32吨计。水费：7.4101000=7.4（万元/年）（水按照一立方米一吨计）电费：107.86kw/h82600.692815.54（万元/年）汽费：2.20.717410000.32100098.13万元/年）固定资产折旧费目前固定资产折旧率多采用本行业一般平均折旧率12.5%,折旧期8年。估算设备成本在50万元，年折旧费为6.25万元。待估算资金 由于价格较大变动及其他不可预知因素，预计带估算资金25万元左右。总成本=原料成本+包材成本+人员工资+耗能+设备折旧=13.88+46.43+10.09+45.421+18+7.4+15.54+98.13+6.25=261.141万元。则 每瓶成本=总成本/产量=2611410/28571430.91（元/瓶）每箱成本为0.91*24=21.94（元/箱）假设零售价为2.5元，则每箱零售价格为60元出厂价格=售价/1.15，故每箱出厂价为60/1.1552.17 每瓶出厂价为2.5/1.152.17元又由于供价等于（0.70.8）出厂价，式中系数取0.8售价较合理供价=0.852.17=41.736元/件 2.17 0.8=1.736（元/瓶） 大于成本合理由此有 总供价=1.736*2857143=496万元/年）总产值=2.172857143=620（万元/年）运费=（0.0150.03）总产值=0.0156209.3（万元/年）管理费计算 一般管理费占总产值1%3%，取2%，约为12.4万元成本核算总成本=原计算总成本+管理费用+运费=261.141+9.3+12.4=282.841（万元/年）因此每瓶产品成本=282.841/2857143=0.9